JP2003071604A - 立旋盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フレネルレンズ成形金型の製作のように、加
工位置に応じてバイト工具角度の変更を要する加工物の
旋削加工を簡便に行うことができる立旋盤を提供するこ
と。 【解決手段】 オープンサイドコラム型の立旋盤で、サ
ドル９０が軸方向移動（Ｘ軸移動）し、ラム１２０が垂
直方向移動（Ｚ軸移動）し、工具ホルダ１５１がＢ軸サ
ーボモータ１６３によって水平軸線周りに任意の回転角
位置（Ｂ軸位置）に回転駆動され、スラスト静圧軸受の
片利きによって工具ホルダ１５１を任意の回転角位置に
クランプし、Ｂ軸サーボモータ１６３に与える指令信号
によって工具角度を変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１ 】

【発明の属する技術分野】この発明は、立旋盤に関し、
特に、フレネルレンズ成形金型等の精密加工に使用され
る精密立旋盤に関するものである。

【０００２ 】

【従来の技術】旋削加工を行う工作機械として立旋盤が
あり、立旋盤は、水平配置の回転テーブルと、前記回転
テーブルの径方向に延在するクロスレールに軸移動（Ｘ
軸移動）可能に設けられたサドルと、前記サドルに垂直
方向（Ｚ軸方向）に設けられたラムと、ラムの下端部に
固定装着されてバイト工具を保持する工具ホルダとを有
している。

【０００３ 】上述したような立旋盤では、回転テーブ
ル上に被削材が固定され、回転テーブルの回転の下に、
サドルのＺ軸移動によって切り込みを行い、サドルのＸ
軸移動によってバイト工具のＸ軸位置を変更して回転テ
ーブルの回転中心周りの旋削加工を行うことができる。

【０００４ 】

【発明が解決しようとする課題】バイト工具を使用した
旋削加工によってフレネルレンズ成形金型を製作する場
合、同心円状の凸条の傾斜角により与えられるフレネル
レンズのレンズ面傾斜角はバイト工具によって旋削され
る同心円状の凸条の傾斜角により与えられ、フレネルレ
ンズのレンズ面（フレネル面）傾斜角はレンズの半径方
向位置に応じて変化するから、変化するレンズ面傾斜角
に応じてバイト工具の角度を変更しなくてはならない。

【０００５ 】このことに対して、上述したような従来
の立旋盤では、バイト工具は工具ホルダに固定され、工
具ホルダはラムの下端部に固定装着されているから、サ
ーボ制御等によってバイト工具の角度を変更することが
できず、フレネルレンズ成形金型を製作することができ
ない。

【０００６ 】この発明は、上述の如き問題点を解消す
るためになされたもので、フレネルレンズ成形金型の製
作のように、加工位置に応じてバイト工具角度の変更を
要する加工物の旋削加工を簡便に、しかも高精度に行う
ことができる立旋盤を提供することを目的としている。

【０００７ 】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明による立旋盤は、基台と、前記基台上に
垂直軸線周りに回転可能に設けられ、回転駆動手段によ
って回転駆動される回転テーブルと、コラム部と当該コ
ラム部の上端部より水平に前記回転テーブルの径方向に
延在する片持ちのクロスレール部とを有する上部構造体
と、前記クロスレール部に当該クロスレール部の延在方
向に移動可能に設けられ、第１の軸送り手段によって軸
方向駆動されるサドルと、前記サドルに垂直方向に移動
可能に設けられ、第２の軸送り手段によって軸方向駆動
されるラムと、前記ラムの下端部に水平軸線周りに回転
可能に設けられ、工具を保持する工具ホルダと、前記工
具ホルダを任意の回転角位置に回転駆動する工具ホルダ
回転駆動手段と、前記工具ホルダを任意の回転角位置に
クランプする工具ホルダクランプ手段とを有している。

【０００８ 】この発明による立旋盤によれば、回転テ
ーブルが垂直軸線周りに水平回転し、シングルコラム
（オープンサイドコラム）型の立旋盤で、サドルが軸方
向移動（Ｘ軸移動）し、ラムが垂直方向移動（Ｚ軸移
動）し、工具ホルダが工具ホルダ回転駆動手段によって
水平軸線周りに任意の回転角位置（Ｂ軸位置）に回転駆
動され、工具ホルダクランプ手段によって工具ホルダが
任意の回転角位置にクランプされ、工具ホルダ回転駆動
手段に与える指令信号によって工具角度を変更できる。

【０００９ 】この発明による立旋盤では、前記サドル
のリニアガイドを有限形Ｖ−Ｖころがり案内で構成する
ことができる。有限形Ｖ−Ｖころがり案内とは、移動方
向に所定長さを有するＶ形断面のころ保持ケージによっ
て複数個の針状ころを等間隔に配置したものを、互いに
係合する両者（クロスレール部とサドル）のＶ形断面リ
ニアガイドレール間に挟み込んだものであり、高剛性、
低摩擦で、循環形ころがり案内に比して、微小うねりが
少ない高い運動精度が得られる。

【００１０ 】この発明による立旋盤における前記上部
構造体は前記コラム部と前記クロスレール部とを一体に
有する一体鋳造品であることにより、高い剛性を有し、
前記コラム部の下端部を前記基台上に固定され、高い取
付位置精度が得られる。

【００１１ 】また、この発明による立旋盤における前
記クロスレール部は上面部に互いに平行な２本のリニア
ガイド部を有し、この２本のリニアガイド部間が中空に
なっており、前記サドルはその中空部を跨いで両側を前
記２本のリニアガイド部より支持され、前記ラムは前記
中空部を通って垂直方向に延在している。この構造によ
り、サドル・ラム重量によってクロスレール部に偏荷重
が及ぶことがなく、クロスレール部に捩り変形が発生す
ることがない。

【００１２ 】また、この発明による立旋盤は、前記工
具ホルダに取り付けられた工具の刃先位置を検出する顕
微鏡を有している。

【００１３ 】この発明による立旋盤は、更に、回転テ
ーブルを任意の回転角位置にクランプする回転テーブル
クランプ手段と、前記回転テーブル上に着脱可能に装着
されるリニアテーブルユニットとを有し、リニアテーブ
ルユニットは、前記回転テーブル上に取り外し可能に固
定される固定ベースと、前記固定ベース上に往復動可能
に設けられ、第３の軸送り手段によって軸方向駆動され
るリニアテーブルとを具備している。これにより、平削
り加工も行うことができる。

【００１４ 】また、この発明による立旋盤は、垂直軸
線周りに旋回可能設けられ、前記クロスレール部の先端
部を選択的に保持するクロスレールサポート装置を有し
ている。クロスレールサポート装置によってクロスレー
ル部の先端部を選択的に保持することにより、オープン
サイドコラム型においてクロスレール部の見かけ上の剛
性が向上する。

【００１５ 】

【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照してこの発
明の実施の形態を詳細に説明する。 （全体構成）立旋盤は、図１〜図３に示されているよう
に、基台１０と、基台１０上に垂直軸線周りに回転可能
に設けられた回転テーブル３０と、コラム部６１とコラ
ム部６１の上端部より水平に回転テーブル３０の径方向
に延在する片持ちのクロスレール部６２とを有する上部
構造体６０と、クロスレール部６２に当該クロスレール
部６２の延在方向（Ｘ軸方向）に移動可能に設けられた
サドル９０と、サドル９０に垂直方向（Ｚ軸方向）に移
動可能に設けられたラム１２０と、ラム１２０の下端部
に水平軸線（Ｂ軸）周りに回転可能に設けられて工具を
保持する工具ホルダ１５１を含むスイベルヘッド１５０
と、垂直軸線周りに旋回可能設けられてクロスレール部
６２の先端部を選択的に保持するクロスレールサポート
装置１８０と、回転テーブル３０上に着脱可能に装着さ
れるリニアテーブルユニット２１０とを有している。上
部構造体６０には、工具ホルダ１５１に取り付けられた
バイト工具の刃先位置を検出する顕微鏡６３が取り付け
られている。

【００１６ 】（回転テーブル）図４に示されているよ
うに、回転テーブル３０は油静圧軸受１１によって基台
１０より垂直軸線周りに回転可能に支持されている。油
静圧軸受１１は、基台１０の上部に固定されたリング部
材１２を有し、リング部材１２の内周面と回転テーブル
３０の下底部に固定されたリング部材３１の外周面との
間にラジアル静圧ポケット１３を画定している。

【００１７ 】また、油静圧軸受１１は、リング部材１
２の上面と回転テーブル３０の下底面との間に上部スラ
スト静圧ポケット１４を画定していると共に、リング部
材１２の下面とリング部材３１の下底部に固定されたリ
ング部材３２の上面との間に下部スラスト静圧ポケット
１５を画定している。

【００１８ 】上部スラスト静圧ポケット１４と下部ス
ラスト静圧ポケット１５は対向型油静圧軸受をなし、テ
ーブル回転時には両静圧ポケット１４、１５に油圧供給
を行い、テーブルクランプ時には片側の静圧ポケット１
４或いは１５にのみ油圧供給を行い、静圧軸受部の油圧
によって回転テーブル３０を基台１０上に回転不能に固
定（クランプ）する。これにより、油静圧軸受１１は、
回転テーブル３０を任意の回転角位置にクランプする回
転テーブルクランプ手段としても機能する。

【００１９ 】基台１０はころがり軸受部材１６によっ
て垂直なテーブル回転駆動軸３３を回転可能に支持して
いる。テーブル回転駆動軸３３の上部にはキー３５によ
って回転駆動円盤３４がトルク伝達関係で嵌合している
と共に固定具３６によって固定されている。回転駆動円
盤３４と回転テーブル３０とは両者に嵌合した複数本
（４本程度）のトルク伝達ピン３７（図では１本のみ示
す）によって連結されている。

【００２０ 】テーブル回転駆動軸３３の下端部にはキ
ー３８によってタイミングプーリ３９がトルク伝達関係
で嵌合していると共に固定具４０によって固定されてい
る。基台１０の近傍にはモータ台４１が熱対策のために
別置きされており、モータ台４１にテーブル駆動用モー
タ４２が載置されている。テーブル駆動用モータ４２の
出力軸４３には駆動側のタイミングプーリ４４が固定さ
れている。タイミングプーリ４４と３９との間には無端
のタイミングベルト４５が掛け渡されている。

【００２１ 】この伝動構造により、テーブル駆動用モ
ータ４２によってテーブル回転駆動軸３３およびこれと
一体の回転駆動円盤３４が回転し、その回転力がトルク
伝達ピン３７によって回転テーブル３０がテーブル回転
駆動軸３３を回転中心として回転する。

【００２２ 】回転テーブル３０には、テーブル上面に
開口した多数の真空吸着孔（図示省略）が開口してお
り、テーブル上面に被削材（ワーク）、付加ステージと
してのリニアテーブルユニット２１０を真空圧によって
吸着保持する真空吸着チャックを構成されている。真空
吸着チャックに対する真空圧の供給は、テーブル回転駆
動軸３３の中空孔４６、テーブル回転駆動軸３３の上端
部と回転テーブル３０との間に設けられた回転継手４７
によって行うことができる。

【００２３ 】（上部構造体）図４に示されているよう
に、上部構造体６０はコラム部６１とクロスレール部６
２とを一体に有する一体鋳造品によって構成されてお
り、コラム部６１の下端部を基台１０と一体鋳造の側部
延出部１７上にボルト６４によって剛固に締結固定さ
れ、オープンサイドコラム型の立旋盤の形態をなしてい
る。

【００２４ 】上部構造体６０がコラム部６１とクロス
レール部６２とを一体に有する一体鋳造品であることに
より、高い剛性が得られ、コラム部６１の下端部が基台
１０と一体鋳造の側部延出部１７上に固定されているこ
とにより、高い取付（組み付け）位置精度が得られる。

【００２５ 】（サドル）図４〜図９に示されているよ
うに、クロスレール部６２は、上面部に互いに平行な２
本のリニアガイド部６５、６６を有し、この２本のリニ
アガイド部６５、６６間が中空部６７になっている。サ
ドル９０は中空部６７を跨いで両側を２本のリニアガイ
ド部６５、６６より支持されている。リニアガイド部６
５、６６におけるサドル９０のリニアガイドは有限形Ｖ
−Ｖころがり案内６８で構成されている。この構造によ
り、サドル・ラム重量によってクロスレール部６２に偏
荷重が及ぶことがなく、クロスレール部６２に捩り変形
が発生することがない。

【００２６ 】有限形Ｖ−Ｖころがり案内６８は、移動
方向に所定長さを有するＶ形断面のころ保持ケージ６９
によって複数個の針状ころ７０を等間隔に配置したもの
を、互いに係合するクロスレール部６２とサドル９０の
Ｖ形断面リニアガイドレール６２Ａ、９０Ａ間に挟み込
んだものである。

【００２７ 】有限形Ｖ−Ｖころがり案内６８の適用に
より、サドル９０のＸ軸移動に関して、高剛性、低摩擦
で、循環形ころがり案内に比して、微小うねりが少ない
高い運動精度が得られる。

【００２８ 】クロスレール部６２上には両端を軸受ブ
ラット７１、７２によって回転可能に支持されたボール
ねじによるＸ軸送りねじ棒７３が設けられている。サド
ル９０にはボールナット９１が平行ばね部材９２によっ
て取り付けられている。ボールナット９１はＸ軸送りね
じ棒７３に螺合している。Ｘ軸送りねじ棒７３は、クロ
スレール部６２上に搭載されたＸ軸サーボモータ７４と
駆動連結され、Ｘ軸サーボモータ７４によって回転駆動
される。これにより、サドル９０はＸ軸サーボモータ７
４によってＸ軸方向に軸移動する。

【００２９ 】平行ばね部材９２は、軸送り方向には厚
肉によって高剛性を示し、上下左右の薄肉ブリッジ部９
３によってぶれ動きに対して弾性変形する一種の可撓性
カップリングであり、ボールねじの曲がりやＸ軸送りね
じ棒７３とボールナット９１との芯違いを吸収し、ボー
ルねじの回転により発生する揺動を低減する。

【００３０ 】（ラム）図８に示されているように、サ
ドル９０の下底部にはボルト９５によって四角筒状のラ
ムガイド部材９４が吊り下げ固定されている。ラムガイ
ド部材９４は、左右のリニアガイド部（Ｘ軸Ｖ−Ｖ案内
面）６５、６６間の中空部６７内に位置しており、内部
にラム１２０を収容している。

【００３１ 】ラム１２０の両側にはＺ軸ガイドレール
１２１、１２２が各々固定されており、ラムガイド部材
９４の内部にはＺ軸ガイドレール１２１、１２２の各々
に係合する循環形ころがり案内等によるリニアガイド部
材９６、９７が固定されている。これにより、ラム１２
０はリニアガイド部材９６、９７に案内されてＺ軸方向
に移動する。

【００３２ 】サドル９０は軸受部材９８によってボー
ルねじによるＺ軸送りねじ棒９９の回転可能に支持して
いる。ラム１２０にはボールナット１２３が取り付けら
れており、ボールナット１２３はＺ軸送りねじ棒９９に
螺合している。Ｚ軸送りねじ棒９９は、サドル９０上に
搭載されたＺ軸サーボモータ１００と駆動連結され、Ｚ
軸サーボモータ１００によって回転駆動される。これに
より、ラム１２０はＺ軸サーボモータ１００によってＺ
軸方向に軸移動する。

【００３３ 】サドル９０には２個のバランスシリンダ
装置１０１、１０２（図５参照）が取り付けられてお
り、バランスシリンダ装置１０１、１０２の各々のピス
トンロッド１０３がラム１２０の上端部に連結されてい
る。これにより、ラム１２０は２個のバランスシリンダ
装置１０１、１０２によって吊り下げられ、２個のバラ
ンスシリンダ装置１０１、１０２の個別動作によってラ
ム１２０の進直性を保証することができる。

【００３４ 】（スイベルヘッドおよび工具ホルダ）図
８〜図１３に示されているように、ラム１２０の下端部
にスイベルヘッドハウジング１５２が固定されている。
スイベルヘッドハウジング１５２は、空気静圧軸受１５
３によって工具ホルダ軸１５４を水平軸線（Ｂ軸）周り
に回転可能に支持しており、工具ホルダ軸１５４の一端
部に工具ホルダ１５１が固定装着されている。これによ
り、工具ホルダ１５１はＢ軸回転可能である。

【００３５ 】空気静圧軸受１５３は、工具ホルダ軸１
５４の中間部に形成された中間フランジ部１５５の両側
に固定配置された２個のフランジ付き軸受ブッシュ１５
６、１５７を有し、この軸受ブッシュ１５６、１５７の
各々にラジアル空気静圧部１５８、１５９、スラスト空
気静圧部１６０、１６１が形成されている。

【００３６ 】スラスト空気静圧部１６０と１６１は中
間フランジ部１５５を挟んで相対向しており、Ｂ軸回転
時（工具ホルダ回転時）には両スラスト空気静圧部１６
０、１６１に空気圧供給を行い、Ｂ軸クランプ時には片
側のスラスト空気静圧部１６０あるいは１６１にのみ空
気圧供給を行い、静圧軸受部の空気圧によって工具ホル
ダ１５１を任意の回転角位置にクランプする工具ホルダ
クランプ手段としても機能する。

【００３７ 】工具ホルダ軸１５４にはウォームホイー
ル１６２が固定装着されている。スイベルヘッドハウジ
ング１５２にはＢ軸サーボモータ１６３が搭載されてお
り、Ｂ軸サーボモータ１６３の出力軸１６４にはウォー
ム１６５が取り付けられている。ウォーム１６５はウォ
ームホイール１６２と噛合しており、Ｂ軸サーボモータ
１６３によって工具ホルダ１５１が任意の回転角位置に
回転駆動される。

【００３８ 】工具ホルダ１５１には４個の工具取付部
１６６が放射線状に設けられ、工具ホルダ１５１はタレ
ットディスクをなし、４種類のバイト工具Ｔを同時装着
され得るようになっている。工具取付部１６６は各々、
調整ねじ１６７によって動かされるくさび部材１６８に
よってバイト工具ＴのＹ軸方向取付位置を微調整するこ
とができ、ロックねじ１６９によって任意のＹ軸方向取
付位置にバイト工具Ｔをできる。また、各工具取付部１
６６にはバイト工具Ｔの長さ方向位置を微調整する調整
ねじ１７０が設けられている。

【００３９ 】調整ねじ１６７と１７０とによってバイ
ト工具Ｔの刃先位置を微調整することができ、この刃先
位置微調整は、顕微鏡６３によってバイト工具Ｔの刃先
位置を目視確認しながら高精度に行うことができる。

【００４０ 】（クロスレールサポート装置）クロスレ
ールサポート装置１８０は、図１〜３に示されているよ
うに、基台１０の近傍に配置されたポスト支持体１８１
より垂直軸線周りに回動可能に設けられた垂直ポスト１
８２と、垂直ポスト１８２の上端部に設けられた水平ア
ーム１８３とを有し、水平アーム１８３の先端に高さ調
整部材１８４を取り付けられている。

【００４１ 】水平アーム１８３は、図３において、符
合Ａで示されているように、立旋盤本体（回転テーブル
３０やクロスレール部６２）より離れた待避位置と、符
合Ｂで示されているように、高さ調整部材１８４がクロ
スレール部６２の先端部に固定された補助ブラケット１
０４に係合してこれを下側より支持する支持位置との間
に旋回可能になっている。

【００４２ 】これにより、水平アーム１８３が支持位
置Ｂに回動移動されることにより、クロスレール部６２
の先端部が保持され、回転テーブル３０に対するワーク
の搬入、搬出の作業性がよい等のオープンサイドコラム
型の特徴を活かしたまま、実加工時にはクロスレール部
６２の見かけ上の剛性を向上できる。

【００４３ 】高さ調整部材１８４は流体圧式、電動式
の精密ジャッキのようものであり、外部信号によって高
さ寸法を微調整できる。

【００４４ 】（リニアテーブルユニット）リニアテー
ブルユニット２１０は、平削り加工時に、回転テーブル
３０上に付加されるものであり、図１４〜図１６に示さ
れているように、回転テーブル３０上に取り外し可能に
固定される固定ベース２１１を有している。固定ベース
２１１には互いに平行な２本のリニアガイド部２１２、
２１３が形成されており、リニアガイド部２１２、２１
３上にリニアテーブル２１４が往復動可能に設けられて
いる。

【００４５ 】リニアガイド部２１２、２１３における
リニアテーブル２１４のリニアガイドは有限形Ｖ−Ｖこ
ろがり案内２１５で構成されている。有限形Ｖ−Ｖころ
がり案内２１５は、前述の有限形Ｖ−Ｖころがり案内６
８と同様に、移動方向に所定長さを有するＶ形断面のこ
ろ保持ケージ２１６によって複数個の針状ころ（図示省
略）を等間隔に配置したものを、互いに係合する固定ベ
ース２１１とリニアテーブル２１４のＶ形断面リニアガ
イドレール２１１Ａ、２１４Ａ間に挟み込んだものであ
る。

【００４６ 】有限形Ｖ−Ｖころがり案内２１５の適用
により、リニアテーブル２１４の移動（Ｙ軸移動）に関
して、高剛性、低摩擦で、循環形ころがり案内に比し
て、微小うねりが少ない高い運動精度が得られる。

【００４７ 】固定ベース２１１上には両端を軸受ブラ
ット２１７、２１８によって回転可能に支持されたボー
ルねじによる送りねじ棒２１９が設けられている。リニ
アテーブル２１４には平行ばね部材２２０によってボー
ルナット２２１が取り付けられている。ボールナット２
２１は送りねじ棒２１９に螺合している。送りねじ棒２
１９は、固定ベース２１１上に搭載されたサーボモータ
２２２と駆動連結され、サーボモータ２２２によって回
転駆動される。これにより、リニアテーブル２１４はサ
ーボモータ２２２によって軸移動する。

【００４８ 】平行ばね部材２２０は、前述した平行ば
ね部材９２と同等のものであり、軸送り方向には厚肉に
よって高剛性を示し、上下左右の薄肉ブリッジ部２２３
によってぶれ動きに対して弾性変形する一種の可撓性カ
ップリングであり、ボールねじの曲がりや送りねじ棒２
１９とボールナット２２１との芯違いを吸収し、ボール
ねじの回転により発生する揺動を低減する。

【００４９ 】リニアテーブル２１４の上面には多数の
真空吸着孔２２４が開口しており、テーブル上面に被削
材（ワーク）を真空圧によって吸着保持する真空吸着チ
ャックを構成されている。

【００５０ 】（立旋盤の使用例）つぎに、上述の構成
による立旋盤の使用例として、フレネルレンズ成形金型
を旋削により製作する工程について説明する。 （１）工具ホルダ１５１の工具取付部１６６に取り付け
られているバイト工具Ｔの長さ（工具長）を顕微鏡６３
を使用して測定する。

【００５１ 】（２）被削材の旋回中心（回転テーブル
３０の回転中心）と工具ホルダ１５１の工具取付部１６
６に取り付けられているバイト工具Ｔの位置合わせを行
う。

【００５２ 】（３）クロスレールサポート装置１８０
の水平アーム１８３を待避位置Ａに位置させた状態で、
フレネルレンズ成形金型の素材（被削材）を回転テーブ
ル３０上に搬入し、回転テーブル３０の真空吸着チャッ
クによって被削材を規定位置に固定する。

【００５３ 】（４）クロスレールサポート装置１８０
の水平アーム１８３を支持位置Ｂに位置に移動させ、高
さ調整部材１８４によってクロスレール部６２の先端部
を保持する。この場合、サドル９０のＸ軸位置がクロス
レール部６２の先端側であるほど、高さ調整部材１８４
を伸長させてクロスレールサポート装置１８０のクロス
レール部６２の支持を強くすることもできる。

【００５４ 】（５）アンクランプ状態で、Ｂ軸サーボ
モータ１６３によって工具ホルダ１５１の回転角を調整
し、バイト工具Ｔの角度をフレネルレンズのレンズ面
（フレネル面）傾斜角に合わせ、工具ホルダ軸１５４
（Ｂ軸）をクランプし、テーブル駆動用モータ４２によ
って回転テーブル３０を所定の回転速度で回転駆動し、
Ｘ軸サーボモータ７４によってサドル９０のＸ軸位置を
設定し、Ｚ軸サーボモータ１００によってラム１２０を
Ｚ軸送り（切り込み送り）し、フレネルレンズ成形金型
を旋削を開始する。

【００５５ 】（６）フレネルレンズのレンズ面（フレ
ネル面）傾斜角はフレネルレンズ成形金型の径方向位置
により変化するから、サドル９０のＸ軸位置に応じて
（５）の場合と同様に、Ｂ軸サーボモータ１６３によっ
て工具ホルダ１５１の回転角を調整し、バイト工具Ｔの
角度をフレネルレンズのレンズ面（フレネル面）傾斜角
に合わせ変化させ、Ｚ軸サーボモータ１００によってラ
ム１２０をＺ軸送り（切り込み送り）し、フレネルレン
ズ成形金型を旋削を遂行する。このフレネルレンズ成形
金型の旋削は、テーブル旋回中央から外側へ向けて行
う。

【００５６ 】（リニアテーブルユニットを付加した立
旋盤の使用例）リニア形状のフレネルレンズ成形金型や
フロントガラス導光板成形金型の製作等、平削り加工を
行う場合は、図１、図１４に示されているように、リニ
アテーブルユニット２１０の固定ベース２１１を回転テ
ーブル３０上に固定し、回転テーブル３０を回転させて
リニアテーブルユニット２１０のリニアテーブル２１４
の軸移動方向、すなわち、リニアガイド部２１２、２１
３がＸ軸方向と直交するＹ軸方向になるように調整す
る。

【００５７ 】この調整が完了すれば、油静圧軸受１１
の片側の静圧ポケット１４或いは１５にのみ油圧供給を
行い、静圧軸受部の油圧によって回転テーブル３０を基
台１０上に回転不能にクランプする。

【００５８ 】被削材は、リニアテーブルユニット２１
０のリニアテーブル２１４上に設置し、リニアテーブル
２１４の真空吸着チャックによって被削材をリニアテー
ブル２１４上に吸着保持する。

【００５９ 】リニアテーブルユニット２１０を使用し
た加工では、サドル９０のＸ軸移動と、リニアテーブル
２１４のＹ軸移動と、ラム１２０のＺ軸移動と、工具ホ
ルダ軸１５４のＢ軸回転により、バイト工具の角度を変
更できる態様で、平削り加工を行うことができる。

【００６０ 】

【発明の効果】以上の説明から理解される如く、この発
明による立旋盤によれば、回転テーブルが垂直軸線周り
に水平回転し、オープンサイドコラム型の立旋盤で、サ
ドルが軸方向移動（Ｘ軸移動）し、ラムが垂直方向移動
（Ｚ軸移動）し、工具ホルダがＢ軸サーボモータによっ
て水平軸線周りに任意の回転角位置（Ｂ軸位置）に回転
駆動され、工具ホルダクランプ手段によって工具ホルダ
が任意の回転角位置にクランプされ、工具ホルダ回転駆
動手段に与える指令信号によって工具角度を変更できる
から、フレネルレンズ成形金型の製作のように、加工位
置に応じてバイト工具角度の変更を要する加工物の旋削
加工を簡便に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による立旋盤の全体構成を示す正面図
である。

【図２】この発明による立旋盤の全体構成を示す側面図
である。

【図３】この発明による立旋盤の全体構成を示す平面図
である。

【図４】この発明による立旋盤の基台、回転テーブル、
上部構造体の組立図である。

【図５】この発明による立旋盤のクロスレール部分の平
面図である。

【図６】この発明による立旋盤のサドル軸送り部の正面
図である。

【図７】この発明による立旋盤のサドルのリニアガイド
部分の斜視図である。

【図８】この発明による立旋盤のサドルおよびラム部分
の縦断面図である。

【図９】この発明による立旋盤のラム下端部およびスイ
ベルヘッド部分の正面図である。

【図１０】この発明による立旋盤のスイベルヘッド部分
の半断面図である。

【図１１】この発明による立旋盤のスイベルヘッド部分
の縦断面図である。

【図１２】この発明による立旋盤の工具ホルダ部分の正
面図である。

【図１３】この発明による立旋盤の工具ホルダ部分の側
面図である。

【図１４】この発明による立旋盤で使用するリニアテー
ブルユニットの平面図である。

【図１５】この発明による立旋盤で使用するリニアテー
ブルユニットの軸の送り部分の平面図である。

【図１６】この発明による立旋盤で使用するリニアテー
ブルユニットの軸の送り部分の正面図である。

【符号の説明】

１０ 基台 ３０ 回転テーブル ６０ 上部構造体 ６１ コラム部 ６２ クロスレール部 ６３ 顕微鏡 ９０ サドル １２０ ラム １５０ スイベルヘッド １５１ 工具ホルダ １８０ クロスレールサポート装置 ２１０ リニアテーブルユニット ２１１ 固定ベース ２１４ リニアテーブル

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台と、 前記基台上に垂直軸線周りに回転可能に設けられ、回転
   駆動手段によって回転駆動される回転テーブルと、 コラム部と当該コラム部の上端部より水平に前記回転テ
   ーブルの径方向に延在する片持ちのクロスレール部とを
   有する上部構造体と、 前記クロスレール部に当該クロスレール部の延在方向に
   移動可能に設けられ、第１の軸送り手段によって軸方向
   駆動されるサドルと、 前記サドルに垂直方向に移動可能に設けられ、第２の軸
   送り手段によって軸方向駆動されるラムと、 前記ラムの下端部に水平軸線周りに回転可能に設けら
   れ、工具を保持する工具ホルダと、 前記工具ホルダを任意の回転角位置に回転駆動する回転
   駆動手段と、 前記工具ホルダを任意の回転角位置にクランプする工具
   ホルダクランプ手段と、 を有していることを特徴とする立旋盤。
2. 【請求項２】 前記サドルのリニアガイドが有限形Ｖ−
   Ｖころがり案内であることを特徴とする請求項１記載の
   立旋盤。
3. 【請求項３】 前記上部構造体は前記コラム部と前記ク
   ロスレール部とを一体に有する一体鋳造品であり、前記
   コラム部の下端部を前記基台上に固定されていることを
   特徴とする請求項１または２記載の立旋盤。
4. 【請求項４】 前記クロスレール部は上面部に互いに平
   行な２本のリニアガイド部を有し、この２本のリニアガ
   イド部間が中空になっており、前記サドルはその中空部
   を跨いで両側を前記２本のリニアガイド部より支持さ
   れ、前記ラムは前記中空部を通って垂直方向に延在して
   いることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の
   立旋盤。
5. 【請求項５】 前記工具ホルダに取り付けられた工具の
   刃先位置を検出する顕微鏡を有していることを特徴とす
   る請求項１〜４の何れか１項記載の立旋盤。
6. 【請求項６】 回転テーブルを任意の回転角位置にクラ
   ンプする回転テーブルクランプ手段と、 前記回転テーブル上に着脱可能に装着されるリニアテー
   ブルユニットと、 を有し、 リニアテーブルユニットは、前記回転テーブル上に取り
   外し可能に固定される固定ベースと、前記固定ベース上
   に往復動可能に設けられ、第３の軸送り手段によって軸
   方向駆動されるリニアテーブルとを具備していることを
   特徴とする請求項１〜５の何れか１項記載の立旋盤。
7. 【請求項７】 垂直軸線周りに旋回可能設けられ、前記
   クロスレール部の先端部を選択的に保持するクロスレー
   ルサポート装置を有している特徴とする請求項１〜６の
   何れか１項記載の立旋盤。